脉冲清灰袋式除尘器的实用设计方案
The Practical Design of Pulse Jet
Dust Collectors

上图是在实验室内模拟一个实在的脉冲喷吹系统中脉冲阀的真正喷吹压力图。脉冲宽度是100毫秒,气包容量满足喷吹后气包内压降小于30%的要求,阀门阻力大概是140kPa,气包原压力是670kPa,整个脉冲过程在300毫秒内完成。压力-时间图内所包围的面积,即是喷吹耗气量。下图是几个不同阀门在同等条件下喷吹耗气量的比较:

如上图所示,由于闭阀时间慢,A的3/4”阀具有最大的耗气量。但GOYEN的20FS阀却能够保存最高的出口压力。也就是说在3个阀门型号中,20FS
的阻力最小,喷吹力度最强劲,能够有效清灰更多过滤面积的滤袋。如果用户需要系统喷吹出更多的压缩气,可以延长脉冲控制时间。再次强调,阀门的耗气量大,是因为关闭隔膜时机械反应慢,不代表阀门阻力小,或者能够有效地清灰更多过滤面积。这种阀门反而会增加用户的使用能耗,浪费压缩气,并把带有更多油/水份的管网压缩气喷入滤袋,增加设备阻力。


A6.2Cv值和Kv值

Cv值和Kv值是工业控制阀(常开式/常闭式)通过测试阀门进出口压降而计算出的阀门阻力系数。Cv应用于液态流体,Kv是气态,Kv=0.86Cv。一个阀门的Cv/Kv值越高,表示阻力越小。对于电磁脉冲阀比较,由于目前还没有更快捷方便的方法,所以行业内也经常采用阀门厂家公布的Cv或Kv来进行清灰系统设计。

由于Cv/Kv值的概念并不包含脉冲清灰时所产生的抖动能量,也不考虑现场压缩气能源的供应压力和流量,以及工艺、烟尘和滤料的实际清灰能量需要。因此如果只靠Cv/Kv值和方程式来计算喷吹口径,受清灰的滤料面积,以及决定脉冲阀的大小选型,必将经常产生清灰系统失效的严重后果。笔者认为,脉冲阀制造厂家应该有责任、有义务去建议用户如何最有效,最恰当地使用他们生产的脉冲阀产品。因此,如果要综合考虑A6.1表中的所有参数来设计出有效的喷吹系统,那么脉冲阀制造厂家必须具备多年累积的脉冲喷吹实验数据,使每一组喷吹数据都能够表现出实际的喷吹效果,并预测每次喷
吹到滤袋底部的有效清灰力度。如果制造厂不能提供这些实验数据,那么除尘器制造厂或设计研究院就必须用他们的产品重新作出类似的喷吹实验,使安装在现场的除尘器清灰系统不会由于清灰力量不足或者过强而导致除尘系统的失效。

2000年在太原钢铁厂石灰窑的其中一部除尘器采用澳大利亚高原公司配套其CA76MM的淹没阀清灰系统设计,结果在安装时用户替换成国内组装的另外一种同样尺寸淹没式脉冲阀。但是由于两个厂家所生产的阀门阻力,气量和开/闭阀时间等参数完全不同,结果这台除尘器的清灰系统在三个月内全部失效,产生“糊袋”现象。同期安装的其他九台选用CA76MM的除尘系统至今为止运作正常。

另一个例子是浙江的一台水泥立窑除尘器按国产淹没阀所设计的一个清灰系统制造,采用300x300x1000mm方形气包,每个气包上安装四个3”淹没阀,压力0.4MPa,进气管用1 1/2”。用户在最后决定选用高原公司的CA76MM阀,直接替换在这个清灰系统上运行后,发现24个阀中的一半阀门数量能够喷吹,另12个不能工作,每个阀都是有时候动作,有时候不动作。经过笔者的现场调查后,确定是因为气包的容量和系统供气量不足。此系统上的CA76MM每次喷吹气量高达500~600升,所以原有90升容量的气包远远满足不了阀门内部隔膜上下的启动压差。结果除尘器厂采用笔者的建议,增加气包容量使每个阀门均可以正常喷吹。

以上例子说明阀门选型与清灰系统配置之间的紧密关系。



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